国内新钢种发展变化.doc

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1、随着少无切削和精密成形技术在我国的快速发展，对模具材料的性能要求越来越高，一些五十年代以来长期沿用的老钢种已不能完全满足要求。为此，国内一些大学、研究所、钢厂和模具使用单位相继开发了许多具有优良性能的模具钢，使国内模具的使用寿命得到了很大提高，并使我国模具钢的钢种系列逐渐得到了补充和完善。1.冷作模具钢的开发情况对冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足够的强度和籾性，高的疲劳寿命,良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的丁艺性能。九十年代以前，国内常用的冷作模具钢有：碳素工具钢T10A,合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn.Cr6WV、Crl2、Crl2MoV、5

2、CrW2Si；高速工具钢W18Cr4V.W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCrl5；弹簧钢60Si2Mn,渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。其中用量最大的是Crl2、Crl2MoV.T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCrl5、60Si2Mn和W18Cr4Vo为满足生产要求,国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。1.1高强韧耐磨钢CN2系列冷作模具钢是较广泛釆用的钢种系列，具有良好的淬透性和耐磨性，但共品碳化物偏析较严重，韧性较差，淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷，国内先后开发了一些高强韧耐磨钢，如7Cr7Mo2V2Si（代号LD）

3、、Cr8WmoV3Si（代号ER5）、9Cr6W3Mo2V2（代号GM）、Cr8MoV2Ti^80Cr7Mo3W2V等。与Crl2、Crl2MoV相比，此类钢的碳和珞的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当增加了W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次破化能力，提高了耐磨性。所以，此类钢在具有良好的强韧性的同时，还有优良的耐磨性和较好的综合性能，主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。7Cr7Mo2V2Si,代号LD,最初是针对冷傲模具而研制的。其碳含量低于G.Steven推荐的”平衡碳”规律，使钢在具冇高硕度的同时，又具有较好的韧性；加

4、入Cr、Mo.V元索，有利于二次破化，保证钢具有较高的破度、强度和良好的耐磨性；加入一定量的Si,以强化基体，提高冋火稳定性。LD钢常用的热处理T艺是1100〜1150°C淬火,530〜570°C冋火，冋火后唤度HRC57〜63。1100°C淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物，晶粒度10.5级。1100°C淬火、570°C冋火后的组织为冋火马氏体十残余碳化物。LD钢己被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大，又要求耐磨损的各类冷作模具。Cr8MoWV3Si,代号ER5,在具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。该钢在冋火过程中弥散析

5、出的特殊碳化物，是ER5比CH2系钢具有更高强韧性和耐磨性的巫要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。9Cr6W3Mo2V2,代号GM,也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过Cr、W、Mo.V等碳化物形成元索的合理配比，并根据”平衡碳”规律配碳，使钢具有最佳的二次硕化能力及抗磨损能力，同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加丁性能，适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。1.2咼速钢基体钢高速钢基体钢具有相当于正常淬火高速T具钢的基木成份.并允许钢中保留5

6、%左右的过剩碳化物，另外再适当增加或减少某些元索的含量。此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题，钢的抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗力高于高速钢，但耐磨性低于高速钢，用于制造要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷冲、冷徹等模具。山于高速钢基体钢的红硬性好，所以也用于制造热作模具。国内研制的高速钢基体钢有:65Cr4W3Mo2VNb（简称65Nb）、60Cr4Mo3Ni2WV（代号CG・2）、5Cr4Mo3SiMnVAI（代号012A1）、65W8Cr4VTi（代号LMI）、65Cr5Mo3W2VSiTi（代号LMZ）等。65Cr4W3Mo2VNb,其基体成份相当于

7、淬火后的W6Mo5Cr4V2钢，但碳含量较一般基体钢高，以增加碳化物量和提高耐磨性。加入0.2〜0.35%Nb,以提高钢的强韧性和改善丁艺性。65Nb用于制造冷挤压、厚板冷冲、冷徽等承受较大载荷的冷作模具，也可用于温热挤压模具。1.3低合金冷作模具钢国内开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、6CrMnNiMoVSi（代号GD）、6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具。7CrSiMnM